-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugheizgerät, das ein Gebläsegehäuse und einen axial daran anschließenden Wärmetauscher aufweist. Durch ein in dem Gebläsegehäuse angeordnetes Gebläse wird Brennluft in eine im Inneren des Wärmetauschers angeordnete Brennkammer gefördert, wo die Brennluft einem Verbrennungsprozess zugeführt wird. Das bei dem Verbrennungsprozess entstehende heiße Abgas wird anschließend durch den Wärmetauscher geleitet, in dem Wärme aus dem Abgas auf ein Heizmedium zur Beheizung des Fahrzeuginnenraums übertragen wird.
-
Zwischen dem Gebläsegehäuse und dem Wärmetauscher ist ein Brennerflansch angeordnet, an dem das Gehäuse der Brennkammer in dem Wärmetauscher aufgehängt ist. Der Brennerflansch ist zudem so ausgeführt, dass er eine Strömungsführung der Brennluftströmung und der Abgasströmung bewirkt, wobei die Brennluftströmung auf der Seite des Brennerflansches verläuft, die dem Gebläsegehäuse zugewandt ist. Die Abgasströmung verläuft dagegen auf der Seite des Brennerflansches, die dem Wärmetauscher zugewandt ist. In dem Bereich, in dem das Gebläsegehäuse und der Brennerflansch aneinander angrenzen, muss eine Dichtung vorgesehen sein, um einen Austritt der Brennluft in diesem Bereich aus dem Gebläsegehäuse zu verhindern. Weiterhin muss eine Dichtung in dem Übergangsbereich zwischen dem Brennerflansch und dem Wärmetauscher vorgesehen sein, um an dieser Stelle ein Austreten der heißen Abgase aus dem Wärmetauscher zu verhindern.
-
Vorzugsweise lassen sich diese beiden Dichtfunktionen mit einer einzigen Dichtung erfüllen. Aus der Druckschrift
DE 100 58 794 A1 ist beispielsweise eine Dichtvorrichtung bekannt, die diese Aufgabe erfüllt. Dies wird dadurch erreicht, dass die jeweiligen Dichtflächen konzentrisch zueinander angeordnet sind und im Wesentlichen in einer Ebene liegen, so dass sich eine einzige Flachdichtung so dimensionieren lässt, dass sie sich über beide abzudichtenden Bereiche erstreckt.
-
Bei dieser Ausgestaltung ist jedoch eine verhältnismäßig große Wandstärke der abzudichtenden Bauteile erforderlich, da die beiden Dichtflächen seitlich aneinander angrenzen, d. h. die äußere Dichtfläche die innere Dichtfläche konzentrisch umgibt. Um bei dieser Ausgestaltung die Dichtheit an einer der beiden abgedichteten Bereiche zu erhöhen, was beispielsweise durch eine Vergrößerung der Auflagefläche der Dichtung auf dem zugehörigen Bauteil erzielt werden kann, muss daher der Außendurchmesser des gesamten Bauteils vergrößert werden, da der Durchmesser einer Dichtfläche den Durchmesser der anderen Dichtfläche mit beeinflusst. Eine Vergrößerung des Außendurchmessers ist aber in der Regel unerwünscht, da auf Grund des knappen Bauraums im Motorraum von Fahrzeugen eine möglichst kompakte Bauweise der Heizgeräte erforderlich ist. Ebenso sind große Wandstärken unerwünscht, da auf eine möglichst leichte Ausgestaltung der Heizgeräte Wert gelegt wird. Eine Alternative zur Erhöhung der Dichtheit wären so genannte Labyrinthdichtungen. Diese erhöhen jedoch die Kosten der Bauteile, weil für Labyrinthdichtungen eng tolerierte Nuten erforderlich sind, in welche die Dichtungen formschlüssig eingepasst werden müssen. Zudem erhöht sich auch der Montageaufwand durch das Einpassen der Dichtungen in solche eng tolerierten Nuten.
-
Aus der Druckschrift
DE 198 00 241 C1 ist weiterhin eine Ausführungsform bekannt, bei der ein Teil des Wärmetauschers den Brennerflansch umfangseitig umgreift. Das in diesem Bereich an den Brennerflansch angrenzende Gebläsegehäuse weist eine stirnseitige Phase auf, wodurch im zusammengebauten Zustand ein das Gebläsegehäuse umlaufender ringförmiger Hohlraum mit dreieckigem Querschnitt entsteht. In diesem Hohlraum ist ein O-Ring zur Abdichtung der drei Bauteile gegeneinander vorgesehen. Hierbei ist jedoch vermutlich ebenfalls eine sorgfältige Montage erforderlich, um die korrekte Positionierung des O-Rings im zusammengebauten Zustand zu gewährleisten.
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dichtung bereitzustellen, bei der die beiden oben beschriebenen Dichtfunktionen mit einer einzigen Dichtung erfüllt werden können, ohne die oben beschriebenen Nachteile aufzuweisen.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist das Fahrzeugheizgerät ein Gebläsegehäuse und einen Wärmetauscher auf, wobei in dem Wärmetauscher ein Brennkammergehäuse angeordnet ist. Dabei ist in dem Gebläsegehäuse ein Brennluft-Strömungskanal zur Zuführung von Brennluft zu einer in dem Brennkammergehäuse vorgesehenen Brennkammer vorgesehen. Weiterhin ist in dem Wärmetauscher ein Abgas-Strömungskanal zur Abführung von Abgas aus der Brennkammer vorgesehen. Das Brennkammergehäuse ist mit einem Brennerflansch so in dem Wärmetauscher befestigt, dass der Brennerflansch den Brennluft-Strömungskanal von dem Abgas-Strömungskanal trennt, wobei ein Befestigungsabschnitt des Brennerflansches zwischen dem Gebläsegehäuse und dem Wärmetauscher angeordnet ist. Der Befestigungsabschnitt ist gegenüber dem Gebläsegehäuse und gegenüber dem Wärmetauscher durch eine einstückige Dichtung abgedichtet, wobei die Dichtung mit einer dem Gebläsegehäuse zugewandten ersten Seite des Befestigungsabschnitts und mit einer dem Wärmetauscher zugewandten zweiten Seite des Befestigungsabschnitts in Kontakt steht.
-
Durch diese Ausführungsform kann das Fahrzeugheizgerät sehr kompakt aufgebaut werden, da die beiden Dichtflächen in Axialrichtung des Gebläsegehäuses und des Wärmetauschers übereinander angeordnet sind, und daher denselben Außendurchmesser aufweisen. Weiterhin ist diese Ausführungsform kostengünstig, da die Dichtflächen flach aufgebaut sind, und auf eng tolerierte Nuten zur Aufnahme von Dichtungsteilen verzichtet werden kann.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Fahrzeugheizgeräts weist die Dichtung zumindest abschnittsweise einen U-förmigen Querschnitt auf.
-
Durch diese Ausführung wird eine einfach herzustellende Variante einer einstückigen Dichtung realisiert, die beide Dichtfunktionen erfüllen kann, ohne den Außendurchmesser wesentlich zu vergrößern. Zudem wird durch diese Ausführungsform eine hohe Montagesicherheit gewährleistet, da die Dichtung bereits im vormontierten Zustand, d. h. während sie noch gut sichtbar am Bauteil angebracht ist, sicher am Brennerflansch fixiert ist und somit eine fehlerhafte Positionierung der Dichtung gegenüber dem Gebläsegehäuse und gegenüber dem Wärmetauscher im fertig montierten Zustand verhindert wird.
-
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Fahrzeugheizgeräts umgibt die Dichtungen den Brennerflansch randseitig.
-
Durch diese Ausgestaltung wird ein sehr guter Sitz der Dichtung auf dem Brennerflansch erzielt. Somit kann sichergestellt werden, dass die Dichtung im Vormontierten Zustand während der Montage oder einem Transport des Brennerflanschs versehentlich von dem Brennerflansch abgestreift wird oder im Verhältnis zum Brennerflansch verrutscht. Zudem ermöglicht diese Ausführung eine thermische Entkopplung des Brennerflanschs von dem Gebläsegehäuse und von dem Wärmetauscher, da jeglicher direkte Kontakt des Brennerflanschs mit diesen Bauteilen dadurch vermieden wird, dass der Brennerflansch randseitig vollständig von Dichtungsmaterial umgeben ist.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Fahrzeugheizgeräts sind zu beiden Seiten des Befestigungsabschnitts Öffnungen in der Dichtung vorgesehen, die so zueinander ausgerichtet sind, dass sie einander überdecken.
-
Auf diese Weise können Befestigungselemente wie z. B. Schrauben oder andere Bauteile wie z. B. Sensoren in Axialrichtung durch die Dichtung und den Brennerflansch hindurchgesteckt werden, wenn in dem Brennerflansch entsprechende Durchgangsbohrungen vorgesehen sind.
-
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Fahrzeugheizgeräts weist die Dichtung eine auf der ersten Seite des Befestigungsabschnitts aufvulkanisierte erste Dichtfläche und eine auf der zweiten Seite des Befestigungsabschnitts aufvulkanisierte zweite Dichtfläche auf.
-
Durch diese Ausführungsform sind die Dichtflächen fest mit dem Brennerflansch verbunden. Auf diese Weise kann eine sehr hohe Montagesicherheit erreicht werden, da die Dichtung weder vergessen noch falsch eingebaut werden kann.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Fahrzeugheizgeräts ist eine Durchgangsbohrung in dem Brennerflansch vorgesehen, durch welche die erste Dichtfläche mit der zweiten Dichtfläche in Verbindung steht.
-
Auf diese Weise wird eine sehr belastbare und formschlüssige Verbindung der Dichtung mit dem Brennerflansch erreicht. Zudem stehen die beiden Dichtflächen durch die Durchgangsbohrungen hindurch stoffschlüssig miteinander in Verbindung, wodurch ein Lösen der Dichtung von dem Brennerflansch sicher vermieden wird. Weiterhin lässt sich der Außendurchmesser des Fahrzeugheizgeräts weiter verringern, da eine sichere Verbindung der Dichtung mit dem Brennerflansch gewährleistet ist, ohne dass Teile der Dichtung den Brennerflansch randseitig umgeben.
-
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Fahrzeugheizgeräts ist in dem Bereich der Dichtung, der die Durchgangsbohrung durchsetzt, eine koaxial zur Durchgangsbohrung verlaufende Öffnung in der Dichtung vorgesehen, die sich vollständig durch die zu beiden Seiten des Befestigungsabschnitts angeordneten Dichtflächen erstreckt.
-
Durch diese Ausführungsform kann ein Befestigungselement wie z. B. eine Schraube oder ein weiteres Bauteil wie z. B. ein Sensor in axialer Richtung durch den Brennerflansch hindurchgeführt werden, wobei das Befestigungselement oder das weitere Bauteil im Bereich des Brennerflanschs vollständig von Dichtungsmaterial umgeben und somit von dem Brennerflansch getrennt ist. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise eine thermische oder mechanische Entkoppelung des Brennerflanschs von dem Befestigungselement oder dem weiteren Bauteil erzielen.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Fahrzeugheizgeräts ist in der Dichtung eine Nut vorgesehen, die eine in der Dichtung vorgesehene Öffnung konzentrisch umläuft.
-
Durch diese Ausführungsform verringert sich die Steifigkeit der Dichtung in dem Bereich, der die Öffnung umgibt. Somit kann Dichtungsmaterial in diesem Bereich leichter verdrängt werden, wodurch sich die Dichtung besser an Befestigungselemente oder Bauteile, die durch die Öffnung hindurchgeführt werden, anpassen kann. Somit kann die Dichtfunktion der Dichtung insbesondere auch bei einem geringen Anpressdruck des Befestigungselements oder des Bauteils an die Dichtung verbessert werden.
-
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Fahrzeugheizgeräts ist an einer Stirnfläche des Gebläsegehäuses und/oder an einer Stirnfläche des Wärmetauschers eine umlaufende Nut oder ein umlaufender Absatz vorgesehen.
-
Durch diese Ausführungsform wird zwischen den aneinander angrenzenden Stirnflächen des Gebläsegehäuses und des Wärmetauschers ein Hohlraum zur Aufnahme der Dichtung gebildet, wodurch eine Verlängerung des Heizgeräts durch die Dichtung vermieden wird. Weiterhin wird ein direktes Abstützen des Gebläsegehäuses an dem Wärmetauscher ermöglicht. Es ist zudem möglich, die Nut oder den Absatz so auszuführen, dass der Brennerflansch bzw. die Dichtung bei der Montage in dem Gebläsegehäuse oder dem Wärmetauscher zentriert werden.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Fahrzeugheizgeräts stehen das Gebläsegehäuse und der Wärmetauscher im zusammengebauten Zustand des Heizgeräts miteinander und/oder mit dem Brennerflansch in direktem Kontakt.
-
Durch diese Ausführungsform kann ein definierter Abstand von den Dichtflächen an dem Gebläsegehäuse und an dem Wärmetauscher zu dem Brennerflansch eingestellt werden, wodurch eine definierte Pressung der Dichtung im eingebauten Zustand erreicht wird. Weiterhin ermöglicht eine Ausführungsform, bei der das Gebläsegehäuse und der Wärmetauscher in direktem Kontakt mit dem Brennerflansch stehen, eine Fixierung des Brennerflanschs über diese beiden Bauteile.
-
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Fahrzeugheizgerät in einem Fahrzeug vorgesehen.
-
Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Fahrzeugheizgeräts in einem Land- oder Wasserfahrzeug kann zur Erwärmung des Fahrzeuginnenraums Luft direkt erwärmt und in den Fahrzeuginnenraum eingebracht oder ein Kühlwasserkreislauf des Fahrzeugs erwärmt werden, wobei über einen Wärmetauscher Luft erwärmt werden kann, die dem Fahrzeuginnenraum zugeführt wird.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren, die erfindungswesentliche Merkmale zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 einen Längsschnitt durch das Heizgerät in dem Bereich, in dem das Gebläsegehäuse, der Wärmetauscher und der Brennerflansch aneinander angrenzen, wobei auch der Befestigungsabschnitt des Brennerflansches sowie der Brennluft-Strömungskanal und der Abgas-Strömungskanal dargestellt sind,
-
2 eine Aufsicht auf den Brennerflansch und eine erste Ausführungsform der Dichtung,
-
3 einen Längsschnitt durch das Heizgerät in dem Bereich, in dem das Gebläsegehäuse, der Wärmetauscher und der Brennerflansch aneinander angrenzen, wobei der Befestigungsabschnitt des Brennerflansches sowie eine zweite Ausführungsform der Dichtung dargestellt sind,
-
4 eine Aufsicht auf den Brennerflansch und die zweite Ausführungsform der Dichtung,
-
5 eine Aufsicht auf den Brennerflansch ohne die Dichtung, wobei in dem Brennerflansch vorgesehene Durchgangsbohrungen zu sehen sind,
-
6 eine Schnittdarstellung des Brennerflanschs und der zweiten Ausführungsform der Dichtung,
-
7 eine Aufsicht auf den Brennerflansch und eine weitere Ausführungsform der Dichtung,
-
8 eine Schnittdarstellung des Brennerflanschs und der weiteren Ausführungsform der Dichtung,
-
9 eine Schnittdarstellung des Gebläsegehäuses, des Wärmetauschers, des Brennerflansches und der ersten Ausführungsform der Dichtung, wobei das Gebläsegehäuse und der Wärmetauscher nicht in direktem Kontakt mit dem Brennerflansch stehen, und
-
10 eine Schnittdarstellung des Gebläsegehäuses, des Wärmetauschers, des Brennerflansches und der ersten Ausführungsform der Dichtung, wobei das Gebläsegehäuse und der Wärmetauscher in direktem Kontakt mit dem Brennerflansch stehen.
-
Ausführliche Beschreibung von Ausführungsbeispielen
-
Entsprechend 1 umfasst ein Fahrzeugheizgerät 1 in üblicher Weise mehrere aneinander angrenzende Baugruppen bzw. Gehäuseabschnitte, in denen jeweils einzelne Funktionseinheiten des Fahrzeugheizgeräts 1 angeordnet sind. Der Großteil des Heizgeräts 1 wird dabei aus zwei Hauptbaugruppen gebildet, die jeweils in etwa die Hälfte des Bauvolumens des Heizgeräts 1 einnehmen. Die erste dieser Baugruppen ist eine Gebläseeinheit 23, die ein in etwa quaderförmiges Gebläsegehäuse 2 aufweist. An eine Seite des Gebläsegehäuses 2 schließt sich ein Wärmetauscher 3 an, der in etwa topfförmig aufgebaut ist. An der Verbindungsstelle weist das Gebläsegehäuse 2 eine im Wesentlichen kreisringförmige Stirn- bzw. Anschlussfläche 4 auf, an die im zusammengebauten Zustand des Heizgeräts 1 eine entsprechende Stirn- bzw. Anschlussfläche 5 am offenen Ende des Wärmetauschers 3 angrenzt.
-
In dem Gebläsegehäuse 2 ist neben Steuergeräten für das Heizgerät 1 ein Elektromotor angeordnet, der ein Gebläserad 6 eines Seitenkanalgebläses antreibt. Mit dem Seitenkanalgebläse wird Umgebungsluft zur Versorgung des Heizgeräts 1 mit Brennluft über einen im Gebläsegehäuse 2 angeordneten Brennluft-Strömungskanal 7 zu einer in dem Wärmetauscher angeordneten Brennkammer 8 gefördert.
-
Die Brennkammer 8 wird durch ein rohrförmiges Brennkammergehäuse 9 begrenzt, das koaxial zur Längsmittelachse des Wärmetauschers 3 in dem Wärmetauscher 3 angeordnet ist, wobei ein Ringspalt 10 zwischen der Außenwand des Brennkammergehäuses 9 und der Innenwand des Wärmetauschers 3 verbleibt. Das Brennkammergehäuse 9 ist dabei so bemessen, dass ein Teil des Brennkammergehäuses 9 über das offene Ende des Wärmetauschers 3 hinausragt, und somit im zusammengebauten Zustand des Heizgeräts 1 in das Gebläsegehäuse 2 hineinreicht.
-
An dem Brennkammergehäuse 9 ist ein das Brennkammergehäuse 9 radial umgebender Brennerflansch 11 vorgesehen, mit dem das Brennkammergehäuse 9 in dem Wärmetauscher 3 aufgehängt ist. Dazu ist ein kreisringförmiger Befestigungsabschnitt 12 des Brennerflanschs 11 im zusammengebauten Zustand des Heizgeräts 1 zwischen einem Teil der Anschlussfläche 4 des Gebläsegehäuses 2 und einem Teil der Anschlussfläche 5 des Wärmetauschers 3 angeordnet. Weiterhin sind in dem Befestigungsabschnitt 12 des Brennerflanschs 11 koaxial zur Längsachse des Brennkammergehäuses 9 verlaufende Durchgangsbohrungen 13 vorgesehen. Somit können Befestigungsmittel wie beispielsweise Schrauben, mit denen das Gebläsegehäuse 2 und der Wärmetauscher 3 aneinander befestigt sind, durch die Durchgangsbohrungen 13 hindurchgeführt werden, und den Brennerflansch 11 an dem Gebläsegehäuse 2 und dem Wärmetauscher 3 fixieren.
-
Im zusammengebauten Zustand des Heizgeräts 1 wird somit in dem Gebläsegehäuse 2 ein durch den Brennerflansch 11 abgegrenzter Raum gebildet, in dem der Brennluft-Strömungskanal 7 zur Versorgung der Brennkammer 8 mit Brennluft ausgebildet ist. Weiterhin sind Einrichtungen zur Zufuhr und Verdampfung von Kraftstoff vorgesehen, so dass im Mündungsbereich der Brennkammer 8 über Zündvorrichtungen eine Flamme zur Verbrennung des Kraftstoffs mit der zugeführten Brennluft erzeugt werden kann.
-
Das bei der Verbrennung erzeugte heiße Abgas strömt entlang der rohrförmigen Brennkammer und tritt an deren Ende aus dieser aus. Nach dem Austreten aus der Brennkammer trifft das Abgas auf den topfförmig ausgebildeten Teil des Wärmetauschers 3 auf, wodurch es um 180° umgelenkt wird, und in Gegenrichtung entlang der Außenseite der Brennkammergehäuses 9 in Richtung des Gebläsegehäuses 2 zurückströmt. In dem Ringspalt 10 zwischen der Außenwand des Brennkammergehäuses 9 und der Innenwand des Wärmetauschers 3 wird somit ein Abgas-Strömungskanal 14 gebildet, durch den das heiße Abgas bis zum Brennerflansch 11 entlang der Innenwand des Wärmetauschers 3 geleitet wird. In dem Bereich, an dem der Wärmetauscher 3 an den Brennerflansch 11 trifft, ist weiterhin eine Abgasauslassöffnungen in dem Wärmetauscher 3 vorgesehen, durch welche das Abgas über weitere Abgasführungs- oder Behandlungsvorrichtungen zu der Umgebungsluft zurückgeführt wird.
-
Um zu verhindern, dass aus dem Brennluft-Strömungskanal 7 Brennluft aus dem Gebläsegehäuse 2 zur Umgebung hin austritt, muss eine Dichtung 15 zwischen dem Befestigungsabschnitt 12 des Brennerflanschs 11 und dem Gebläsegehäuse 2 vorgesehen sein. Ebenso muss zwischen dem Befestigungsabschnitt 12 des Brennerflanschs 11 und dem Wärmetauscher 3 eine Dichtung 15 vorgesehen sein, um zu verhindern dass an dieser Stelle heißes Abgas in die Umgebung austritt. Um eine gute Montierbarkeit des Heiztgeräts 1 zu gewährleisten und um die Zahl an Bauteilen sowie die Herstellungskosten gering zu halten, ist es wünschenswert, diese beiden Dichtfunktionen mit einer einzigen Dichtung 15 zu erfüllen.
-
In der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform ist eine einstückige Dichtung 15 dargestellt, die sowohl mit einer dem Gebläsegehäuse 2 zugewandten ersten Seite 16 des Befestigungsabschnitts 12 als auch mit einer dem Wärmetauscher 3 zugewandten zweiten Seite 17 des Befestigungsabschnitts 12 in Kontakt steht, und somit den Brennerflansch 11 sowohl gegen das Gebläsegehäuse 2 als auch gegenüber dem Wärmetauscher 3 abdichtet. Dies wird dadurch erzielt, dass die im Wesentlichen kreisringförmige Dichtung 15 einen U-förmigen Querschnitt aufweist, und den Befestigungsabschnitt 12 des Brennerflanschs 11 randseitig umgreift, wobei die Dichtung 15 den Brennerflansch 11 entlang seines Umfangs vollständig umläuft. Für das Dichtungsmaterial ist vorzugsweise ein flexibles Material wie beispielsweise einem hitzebeständigen Elastomer wie Silikon oder ein vergleichbares Material zu verwenden. Der Durchmesser des Dichtungsrings 15 ist so zu wählen, dass der Innendurchmesser des U-förmigen Querschnitts dem Außendurchmesser des Brennerflanschs 11 entspricht. Durch die Verwendung eines flexiblen Dichtungsmaterials kann eine so ausgeführte Dichtung 15 bei der Montage entsprechend gedehnt und somit ihr Durchmesser soweit vergrößert werden, dass sich der Dichtungsring 15 auf den Brennerflansch 11 aufziehen lässt. Im fertig montierten Zustand wird sich der Dichtungsring 15 aufgrund der Flexibilität des Materials wieder auf sein ursprüngliches Maß zusammenziehen, wobei der Innendurchmesser des U-förmigen Profils auf dem Außendurchmesser des Brennerflanschs 11 zu liegen kommt, und wobei die Innenseiten der Flanken des U-förmigen Profils an den Seiten des Brennerflanschs 11 anliegen. Auf diese Weise lässt sich ein sehr guter Sitz der Dichtung 15 auf dem Brennerflansch 11 erzielen.
-
Wie in 2 dargestellt ist, kann die Dichtung 15 so ausgeführt sein, dass die mit den Seiten 16 und 17 des Befestigungsabschnitts 12 in Kontakt stehenden Teile der Dichtung 15 sich so weit zur Mitte des Brennerflanschs 11 hin erstrecken, dass die in dem Brennerflansch 11 vorgesehenen Durchgangsbohrungen 13 von dem Dichtungsmaterial überdeckt werden. In diesem Fall sind in dem Dichtungsmaterial zu beiden Seiten 16 und 17 des Befestigungsabschnitts 12 Öffnungen 18 vorzusehen, die so aufeinander ausgerichtet sind, dass sie sich im montierten Zustand überdecken. Bei der Montage sind die Öffnungen 18 entsprechend auf die Durchgangsbohrungen 13 auszurichten, um einen Durchgang für Befestigungsmittel wie beispielsweise Schrauben oder weitere Bauteile wie beispielsweise Sensoren in diesem Bereich zu schaffen. Alternativ kann die Dichtung 15 auch so ausgeführt werden, dass die mit den Seiten 16 und 17 des Befestigungsabschnitts 12 in Kontakt stehenden Teile der Dichtung 15 sich nur so weit zur Mitte des Brennerflanschs 11 hin erstrecken, dass die in dem Brennerflansch 11 vorgesehenen Durchgangsbohrungen 13 von dem Dichtungsmaterial nicht überdeckt werden.
-
In der in 3 dargestellten zweiten Ausführungsform ist eine einstückige Dichtung 15 dargestellt, bei denen die mit den Seiten 16 und 17 des Befestigungsabschnitts 12 in Kontakt stehenden Teile der Dichtung 15 auf den Brennerflansch 11 aufvulkanisiert sind. Wie in 3 in einer Schnittdarstellung und in 4 in einer Aufsicht dargestellt ist, umgreift die Dichtung 15 den Brennerflansch 11 nicht mehr randseitig. Stattdessen erstreckt sich das Dichtungsmaterial auf den Seiten 16 und 17 des Befestigungsabschnitts 12 nur noch bis auf einen Außendurchmesser, der kleiner als der Außendurchmesser des Brennerflanschs 11 ist. Da das Dichtungsmaterial auf den Brennerflansch 11 aufvulkanisiert ist, ist ein randseitiges Umgreifen entlang des gesamten Umfangs des Brennerflanschs 11 nicht mehr notwendig, um einen sicheren Sitz der Dichtung 15 auf dem Brennerflansch 11 zu gewährleisten. Auf diese Weise lässt sich der Außendurchmesser der Dichtung 15 und damit auch des Heizgeräts 1 insgesamt verringern, wodurch eine kompaktere Bauweise des Heizgeräts 1 ermöglicht wird.
-
Wie in 5 dargestellt ist, kann auf ein randseitiges Umgreifen des Brennerflanschs 11 vollständig verzichtet werden, wenn zur Verbesserung des Halts des Dichtungsmaterials auf dem Brennerflansch 11 weitere Durchgangsbohrungen 13 in dem Brennerflansch 11 vorgesehen sind. In diesem Fall kann das auf den Seiten 16 und 17 angeordnete Dichtungsmaterial durch diese weiteren Durchgangsbohrungen 13 hindurch miteinander in Kontakt stehen, d. h. miteinander verbunden sein. Auf diese Weise lässt sich eine sehr feste formschlüssige Verbindung der Dichtung 15 mit dem Brennerflansch 11 realisieren.
-
Wie in 6 dargestellt ist, kann die Dichtung 15 im Bereich der Durchgangsbohrungen 13 auch so ausgeführt sein, dass in dem Bereich, in dem die Dichtung die Durchgangsbohrungen 13 durchsetzt, koaxial zu den Durchgangsbohrungen 13 verlaufenden Öffnungen 18 vorgesehen sind. Auf diese Weise können Befestigungsmittel oder Sensoren durch die Durchgangsbohrungen 13 hindurchgeführt werden, wobei sie zudem vollständig durch Dichtungsmaterial von dem Brennerflansch 11 getrennt sind. Auf diese Weise lässt sich eine sehr gute thermische Entkopplung der Befestigungselemente oder anderer Bauteile wie Sensoren von dem Brennerflansch 11 erzielen.
-
In den 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsform der Dichtung 15 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist um eine koaxial zu einer Durchgangsbohrung 13 verlaufende Öffnung 18 eine konzentrisch zu dieser Öffnung verlaufende Nut 19 vorgesehen. Durch die Nut 19 lässt sich das Dichtungsmaterial in diesem Bereich leichter verformen, da ein die Öffnung 13 umlaufender dünner Steg 20 gebildet wird. Zudem ist durch die Nut 19 ein entsprechender Raum vorhanden, in welchen Dichtungsmaterial verdrängt werden kann. Auf diese Weise kann sich das Dichtungsmaterial besser an Befestigungselemente oder Bauteile in diesem Bereich anpassen, wodurch eine bessere Dichtwirkung in diesem Bereich bei einer geringeren Anpresskraft erzielen lässt.
-
In 9 ist eine Ausführungsform des Heizgeräts dargestellt, bei dem an der Stirn- bzw. Anschlussfläche 4 des Gebläsegehäuses 2 und an der Stirn- bzw. Anschlussfläche 5 des Wärmetauschers 3 ein Absatz 21 bzw. eine Nut 22 vorgesehen ist, um die Dichtung 15 darin aufzunehmen. Auf diese Weise kann zum einen die Dichtung 15 aufgenommen werden, ohne dass sich die Gesamtlänge des Heizgeräts 1 vergrößert. Zum anderen können die Absätze so ausgeführt sein, dass sich das Gebläsegehäuse 2 direkt an dem Wärmetauscher 3 abstützt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Abstand der Dichtfläche am Gebläsegehäuse 2 zu der Dichtfläche an dem Wärmetauscher 3 einen genau definierten Wert annimmt. Somit lässt sich die Flächenpressung der Dichtung 15 exakt einstellen, und so eine optimale Dichtwirkung erzielen. Die Absätze 21 können dabei so ausgeführt sein, dass sich nur das Gebläsegehäuse 2 direkt an dem Wärmetauscher 3 abstützt, wobei der Brennerflansch 11 sowohl mit dem Gebläsegehäuse 2 als auch dem Wärmetauscher 3 nur indirekt über das Dichtmaterial in Verbindung steht. Auf diese Weise ist der Brennerflansch 11 sowie die gesamte Brennkammer 8 thermisch und mechanisch von dem Heizgerät 1 entkoppelt. Dadurch lässt sich über die mechanischer Entkopplung ein sehr leiser Betrieb des Heizgeräts 1 realisieren, da Schall aus der Brennkammer 8 nur indirekt über Luft oder das Dichtungsmaterial auf die übrigen Gehäuseteile übertragen lässt. Zudem kann das Heizgerät 1 sehr schnell auf Betriebstemperatur gebracht und damit sehr schnell seine volle Leistung entfalten, da sehr wenig Wärme aus der Brennkammer 8 über den Brennerflansch 11 an die übrigen Gehäuseteile abgeführt wird.
-
Weiterhin können die Absätze bzw. Nuten in der Stirnfläche 4 des Gebläsegehäuses und/oder der Stirnfläche des Wärmetauschers 5 so ausgeführt sein, dass der Brennerflansch 11 bei der Montage zu dem Gebläsegehäuse 2 oder dem Wärmetauscher 3 zentriert wird, um so eine richtige Positionierung des Brennerflansches 11 sicherzustellen.
-
In 10 ist eine weite Ausführungsform dargestellt, bei der jeweils ein Absatz 21 in der Stirnfläche 4 des Gebläsegehäuses und in der Stirnfläche des Wärmetauschers 5 so ausgeführt ist, dass die Absätze jeweils in direktem Kontakt mit dem Brennerflansch 11 stehen. Auf diese Weise kann der Brennerflansch 11 zwischen dem Gebläsegehäuse 2 und dem Wärmetauscher 3 eingeklemmt werden, wodurch eine sehr gute Fixierung der Brennkammer 8 auch beispielsweise bei starken Vibrationen sichergestellt ist.
-
Obwohl bestimmte Elemente, Ausführungsformen und Anwendungen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, versteht es sich, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist und der Fachmann Modifikationen vornehmen kann, ohne vom Gültigkeitsbereich der vorliegenden Offenbarung, insbesondere angesichts der obigen Lehre, abzuweichen.
